[物理]河北省石家庄市NT20名校联合体高一下学期期末考前模拟大演练试题（A卷）（解析版）

这是一份[物理]河北省石家庄市NT20名校联合体高一下学期期末考前模拟大演练试题（A卷）（解析版），共14页。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于太阳系行星运动规律的描述正确的是（ ）
A. 所有行星均以太阳为中心做椭圆运动
B. 所有行星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等
C. 所有行星运行轨道半长轴的二次方与其公转周期的三次方之比都相等
D. 行星离太阳较近的时候，运行速度较大，离太阳较远的时候速度较小
【答案】D
【解析】A．八大行星均在椭圆轨道上运动，太阳处于椭圆其中一个焦点上，故A错误；
B．同一行星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等，故B错误；
C．开普勒第三定律的内容为所有行星运行轨道半长轴的三次方与其公转周期的二次方之比都相等，故C错误；
D．近日点速度大，远日点速度小，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，甲站在水平木杆AB的中央O点附近，并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的；若此时乙站在向右运动的火车中以接近光速的速度从木杆前面掠过，则（ ）
A. 乙看到木杆的B端比A端先落地
B. 乙看到木杆的A端比B端先落地
C. 乙看到木杆的两端同时落地
D. 乙看到的木杆长度比甲看到的木杆长度更长
【答案】A
【解析】ABC．当乙掠过木杆时，在乙看来，木杆不仅在下落，而且木杆的端还在朝乙运动，因此，在甲看来同时发生的两个事件，在乙看来首先在端发生，故乙看到木杆的端比端先落地。故A正确；BC错误；
D．根据尺缩效应可知，乙看到的木杆长度比甲看到的木杆长度更短。故D错误。
故选A。
3. 小朋友坐在上下运动的木马上，可随木马上下运动，下列说法正确的是（ ）
A. 木马向上做匀速运动的过程中小朋友对木马做正功
B. 木马向上做匀加速运动过程中木马对小朋友做正功
C. 木马向上做匀减速运动过程中木马对小朋友做负功
D. 木马无论向上运动还是向下运动木马均不对小朋友做功
【答案】B
【解析】A．木马向上做匀速运动的过程中小朋友对木马的弹力向下，木马的位移向上，二者夹角为180°，小朋友对木马做负功。故A错误；
B．木马向上做匀加速运动过程中木马对小朋友的弹力向上，小朋友的位移向上，二者同向，夹角为零，木马对小朋友做正功。故B正确；
C．同理，木马向上做匀减速运动过程中木马对小朋友的弹力向上，小朋友的位移向上，二者同向，夹角为零，木马对小朋友做正功。故C错误；
D．由前面选项分析可知，木马向上运动时，对小朋友做正功，同理，木马向下运动时，木马对小朋友的弹力向上，小朋友的位移向下，对小朋友做负功。故D错误。
故选B
4. 右图是惠更斯利用摆的等时性发明的计时器摆钟，摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运行的速率由钟摆控制。旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，为使钟走时准确，以下说法正确的是（ ）
A. 圆盘的质量越大摆钟走的越快
B. 摆钟快了可减小重锤摆动的振幅
C. 由夏季变为冬季时应使圆盘沿摆杆上移
D. 把摆钟从山脚移至山顶应使圆盘沿摆杆上移
【答案】D
【解析】AB．圆盘中心到摆杆最上端的距离为摆钟的摆长，根据单摆的周期公式
可知，调整圆盘位置即调整摆钟的周期，周期与摆的质量和振幅无关，故AB错误；
C．夏季变为冬季时由于热胀冷缩，杆要变短，因此为了走时准确应使圆盘沿杆下移，故C错误；
D．把摆钟从山脚移至山顶加速度g减小，为了走时准确应使圆盘沿杆上移，减小摆长，故D正确。
故选D。
5. 在镜头上镀一层薄膜增加绿光的透射率，绿光在增透膜中的折射率为n，绿光在真空中的波长为λ，薄膜的厚度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】镜头使绿光的透射率增加，在薄膜的外侧绿光干涉相消，即
所以
故选D。
6. 如图所示，物体由静止开始分别沿Ⅰ和Ⅱ不同的斜面由顶端A至底端B，物体与两种斜面间的动摩擦因数相同，且不计路径Ⅱ中转折处的能量损失，以下说法正确的是（ ）
A. 沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时动能大
B. 沿Ⅱ斜面由顶端A至底端B时的动能大
C. 沿Ⅰ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
D. 沿Ⅱ斜面由顶端A至底端B时重力的功率大
【答案】C
【解析】AB．设斜面倾角为，物体沿斜面下滑时，克服摩擦力所做的功为
L是斜面在水平面上的投影长度，Ⅰ和Ⅱ的路径虽然不同，但它们的水平面上投影长度相同，因此它们克服摩擦力所做的功相同，重力做功相同，在B点时两次的动能相同，AB错误；
CD．在点时速率相同，沿Ⅰ运动到时速度的竖直分量大于沿Ⅱ时，由
所以沿Ⅰ由顶端A至底端时重力的功率大。C正确，D错误。
故选C。
7. 光滑水平桌面上有P、Q两个物块，Q的质量是P的5倍。将一轻弹簧置于P、Q之间，用外力缓慢压P、Q。撤去外力后，P、Q开始运动，P和Q的动量大小的比值为（ ）
A. 25B. 5C. D. 1
【答案】D
【解析】由动量守恒定律可知，P、Q两个物块构成的系统动量守恒，则
故选D。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 蜘蛛会根据蜘蛛网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若蜘蛛网的固有频率为f，一只“落网”的昆虫正在振动翅膀试图挣脱蜘蛛网，下列说法正确的是（ ）
A. 昆虫翅膀振动的频率不影响蜘蛛网的振动频率
B. 昆虫翅膀振动的频率不影响蜘蛛网的固有振动频率
C. 若昆虫翅膀振动的频率为f，则此时蜘蛛网的振幅最大
D. 昆虫翅膀振动的频率越大，蜘蛛网的振幅越大
【答案】BC
【解析】AB．蛛网振动的频率与驱动力的频率相同，即与昆虫翅膀振动的频率相同，故A错误，B正确；
CD．根据共振的条件可知，系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振动物体的振幅最大，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 2023年5月，我国成功发射北斗卫星导航系统第56颗卫星。该卫星运行的轨道近似为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图所示。已知地球自转周期为24小时，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径约为6.6R。根据以上信息可以判断（ ）
A. 该卫星运行速度小于第一宇宙速度
B. 该卫星运行速度大于第一宇宙速度
C. 该卫星运行周期小于24h
D. 该卫星运行周期大于24h
【答案】AC
【解析】AB．卫星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
解得
该卫星运行的轨道半径大于地球半径，因此该卫星运行速度小于第一宇宙速度。故A正确；B错误；
CD．根据
由于该卫星轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，可知运行周期小于。故C正确；D错误。
故选AC。
10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为4cm，t=0时刻该波刚传播到质点P，波形图如图所示，纵截距为，t=0.6s时刻平衡位置在x=1.3m处的质点Q（图中未标出）恰好第一次到达波谷，下列说法正确的是（ ）
A. P点的位置坐标为0.4m
B. 波源的振动周期为0.6s
C. 该波的传播速度为3m/s
D. 0.8s~0.9s内质点Q沿y轴负方向加速运动
【答案】ACD
【解析】A．由图可知
t=0时刻，有
可得
所以
点的位置坐标为0.4m，故A正确；
B．P、Q两质点之间的距离为
该波由质点传播到质点Q用时，再经由平衡位置第一次到达波谷，可知
可得波源的振动周期
故B错误；
C．波速为
故C正确；
D．经0.3s该波传播到质点Q，0.8~0.9s时间内质点Q由波峰向平衡位置运动，沿y轴负方向加速运动，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 一实验小组为测定某种透明液体的折射率，制作了一柱状容器，容器内装满该种透明液体。将其竖直固定在背板上，在背板上标注容器的垂直于左右两侧面的剖面图，容器中心轴DD′如图所示。将容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在容器左下角处放置一点光源，反复调节容器的尺寸，当其剖面图做成高为3l，边长为2l的长方形时，其发出的红光从液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直。
（1）画出红光从液体上表面的D点射出的两束光线的光路图。（用字母符号标出入射角和折射角）
（2）该透明液体对红光的折射率的表达式为______。（用所画光路图中的字母符号表示）
（3）该透明液体对红光的折射率为______。（用题中所给长度，最终结果根号表示）
【答案】（1） （2）或
（3）
【解析】
【小问1详解】
【小问2详解】
设从光源出发的光直接照射到点的光线的入射角为，折射角为，在剖面图内做光源相对于右侧面的对称点C，如图所示
连接，交右面于点的光线反射后，沿射向点，设入射角为，折射角为，设液体的折射率，由折射定律可得
，
【小问3详解】
由题意可得
由几何关系可得
又
，
其中
故
联立，可得
12. 某实验小组采用如下图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”的实验。在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器1和光电计时器2，放置带有相同宽度遮光片的滑块A、B，调节气垫导轨成水平状态。滑块A的总质量mA，滑块B的总质量mB。实验开始前滑块A置于光电计时器1的左侧，滑块B静置于两光电计时器间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，A通过光电计时器1的时间为t1。A与B碰撞后，A通过光电计时器1的时间为t3，B通过光电计时器2的时间为t2。
（1）滑块A、B的总质量mA与mB的大小关系，mA______mB（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）若利用题中所给物理量的符号书写的表达式______成立，则说明动量守恒定律成立。
（3）还满足______关系，则说明是弹性碰撞。
【答案】（1）小于 （2） （3）
【解析】
【小问1详解】
由A与B碰撞后，A通过光电门1的时间为t3，可知AB碰后A反向，因此mA小于mB。
【小问2详解】
由题意可知，碰撞前A通过光电门1的速度大小为
碰撞后A通过光电门1的速度为
碰撞后B通过光电门2的速度为
根据动量守恒可得
可得
【小问3详解】
若AB碰撞为弹性碰撞，则还需满足
即
13. 某运动员在花样游泳比赛中，有一场景：用手拍皮球，水波向四周散开，这个场景可以简化为如图所示，波源O起振方向向下，垂直于水平介质平面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。t=0时，离O点10m的质点A开始振动；t=2s时，离O点20m的质点B开始振动，此时质点A第3次（刚开始振动时记为第0次）回到平衡位置。试求：
（1）波的传播速度；
（2）波的周期；
（3）波长。
【答案】（1）5m/s；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意可知
（2）根据题意，当波传到B点时，A点第三次回到平衡位置，则
解得
（3）波长为
14. 如图所示为某种电梯结构的简化示意图。某次在做电梯性能测试实验时，电梯轿厢内无乘客，电动机不工作，测得轿厢A从静止开始下降25m用时5s。已知轿厢A质量为600kg，忽略滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度g=10m/s2，试求：
（1）配重B的质量大小以及轿厢A受到的拉力大小；
（2）若轿厢A以2m/s的速度匀速上升时，电动机输出的机械功率。
【答案】（1）400kg，4800N；（2）4kW
【解析】（1）轿厢下降位移
解得加速度
对轿厢和配重的整体应用牛顿第二定律得
解得配重的质量
对轿厢应用牛顿第二定律可得
解得
（2）轿厢匀速上升、配重匀速下降时，电动机牵引绳的拉力满足
解得
牵引绳的功率
15. 如图所示，光滑桌面上木板C静止并被锁定，质量为1kg，在木板的中央处放置两个小滑块A和B，质量分别为2kg和1kg，两滑块间有小型炸药，某时刻炸药爆炸释放能量为12J，两滑块开始运动，当一个滑块速度减为零时，木板锁定被解除，两滑块与木板间动摩擦因数均为0.2，最终一个滑块恰好滑到木板的边缘，g取10m/s2，不计炸药的质量。试求：
（1）木板锁定被解除时小滑块A和B速度大小；
（2）木板C的最终速度的大小；
（3）木板C的最小长度以及整个过程中两滑块与木板间因摩擦产生的内能。
【答案】（1）0；2m/s；（2）0.5m/s；（3）7.5m；11.5J
【解析】（1）爆炸过程两滑块组成的系统动量守恒，炸药爆炸释放的能量转化为两滑块的动能，有
，
解得
滑块速度减为零所用时间
此时的速度
此时B的速度
（2）木板锁定被解除后，滑块A与木板C相对静止，整体与滑块B发生相对运动，设最终三者达到共同速度为，根据动量守恒定律有
得
（3）A速度减为零时与间的相对位移
整个过程中两滑块与木板间因摩擦产生内能
设整体与B相对运动过程B与C间相对位移为，由功能关系可得
得
木板的最小长度为